微分学

幂法则(power rule)

你遇到的大多数函数,都是由 x 的简单幂搭起来的——x 的平方、x 的立方、x 的二分之一次方(平方根),甚至 x 的负次方(倒数)。幂法则就是给这些函数求导的快捷方法,让你再也不必动手硬算极限定义。它是人人最先学到、也远比其他规则更常用的法则。

法则是:d/dx[x^n] = n x^(n-1)。用话说就是:把指数拿下来放到前面当乘数,再把指数减一。所以 x^3 的导数是 3x^2,x^5 的导数是 5x^4,x(即 x^1)的导数是 1,而常数(x^0)的导数是 0。它对任何实数指数 n 都成立,不只是整数:sqrt(x) = x^(1/2) 的导数是 (1/2)x^(-1/2),而 1/x = x^(-1) 的导数是 -x^(-2) = -1/x^2。

记住两点警示能让人少踩坑。第一,幂法则适用于变量取常数次方,例如 x^n——它不适用于常数取变量次方,例如 2^x,那需要另一条规则。第二,当带有系数时,系数会一路跟随:5x^3 的导数是 5 乘以 x^3 的导数,即 15x^2,因为常数倍可以直接提到外面。

d/dx[x^n] = n x^(n-1) e.g. d/dx[x^3] = 3x^2

把指数拿下来当乘数,再把指数减一。

幂法则要求指数是常数;2^x 和 x^x 不属于这种形式的幂,需要改用对数或指数的求导规则。

又称
power rule for derivatives幂法则乘幂法则冪法則